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Peripheral Component Interconnect (PCI)
El bus PCI (Peripheral Component Interconnect o "Interconexión de Componentes Periféricos") básicamente es un bus de ordenador estándar para conectar dispositivos periféricos directamente a su placa base. Estos dispositivos pueden aparecer como circuitos integrados ajustados en la placa base o tarjetas de expansión que se ajustan en conectores. Es común en PCs, donde ha desplazado al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de ordenadores.
A diferencia de los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de IRQs y direcciones del puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQs tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. Las últimas revisiones de ISA y el bus MCA de IBM ya incorporaron tecnologías que automatizaban todo el proceso de configuración de las tarjetas, pero el bus PCI demostró una mayor eficacia en tecnología "plug and play". Aparte de esto, el bus PCI proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados a través del espacio de configuración PCI.
El PCI tiene 2 espacios de dirección separados de 32-bit y 64-bit correspondientes a la memoria y puerto de dirección de entrada/salida de la familia de procesadores de X86. El direccionamiento es asignado por el software. Existe un tercer espacio de dirección, llamado PCI Configuration Space, el cual utiliza un esquema de direccionamiento corregido que permite al software determinar la cantidad de memoria y espacio de direcciones entrada/salida necesitado por cada dispositivo. Cada dispositivo que se conecta puede solicitar hasta seis áreas de espacio de memoria o espacios de puerto entrada/salida a través de su registro de espacio de configuración.
PCI Express
PCI-Express (anteriormente conocido por las siglas 3GIO) es un nuevo desarrollo del bus PCI que usa los conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema es apoyado principalmente por Intel.
Este bus está estructurado como enlaces punto a punto, full-duplex, que trabajan en serie. En PCIE 1.1 (el más común en 2007) cada enlace transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIE 2.0 dobla esta tasa y PCIE 3.0 la dobla de nuevo.
Cada slot de expansión lleva uno, dos, cuatro, ocho, dieciséis o treinta y dos enlaces de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El número de enlaces se escribe con una x de prefijo (x1 para un enlace simple y x16 para una tarjeta con dieciséis enlaces
PCI-Express está pensado para ser usado sólo como bus local, aunque existen extensores capaces de conectar múltiples placas base mediante cables de cobre o incluso fibra óptica. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI-Express cambiando solamente la capa física.
Bus AGP (Accelerated graphics port)
El bus AGP (Accelerated Graphics Port o Puerto de Gráficos Acelerado) apareció por primera vez en mayo de 1997 para los chipsets Slot One. Luego se lanzó para los chips Super 7, con el objetivo de administrar los flujos de datos gráficos que se habían vuelto demasiado grandes como para ser controlados por el Bus PCI. De esta manera, el bus AGP se conecta directamente al FSB (Front Side Bus [Bus Frontal]) del procesador y utiliza la misma frecuencia, es decir, un ancho de banda más elevado.
La interfaz AGP se ha creado con el único propósito de conectarle una tarjeta de vídeo. Funciona al seleccionar en la tarjeta gráfica un canal de acceso directo a la memoria (DMA,Direct Memory Access), evitado así el uso del controlador de E/S. En teoría, las tarjetas que utilizan este bus de gráficos necesitan menos memoria integrada ya que poseen acceso directo a la información gráfica (como por ejemplo las texturas) almacenadas en la memoria central. Su costo es aparentemente inferior.
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| PCI Express, AGP y PCI |
Especificaciones y comparativa
PCI
- Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas
- Ancho de bus de 32 bits o 64 bits
- Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s)
- Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
- Espacio de dirección de 32 bits (4 GB)
- Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente depreciado)
- 256 bytes de espacio de configuración.
- 3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo
- Reflected-wave switching
Al ser un bus compatible con PCI, conserva algunas de las características de este. Otras características son:
A partir de 2006, el uso del puerto AGP ha ido disminuyendo con la aparición de PCI-Express, que proporciona mayores prestaciones en cuanto a frecuencia y ancho de banda. Así, los principales fabricantes de tarjetas gráficas, como ATIy nVIDIA, han ido presentando cada vez menos productos para este puerto.
- Ancho de bus de 32 bits o 64 bits
- Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s)
- Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
- Espacio de dirección de 32 bits (4 GB)
- Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente depreciado)
- 256 bytes de espacio de configuración.
- 3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo
- Reflected-wave switching
Al ser un bus compatible con PCI, conserva algunas de las características de este. Otras características son:
- Treinta y dos enlaces de 250MB/s dan el €máximo ancho de banda, 8 GB/s (250 MB/s x 32) en cada dirección para PCIE 1.1.
- En el uso más común (x16) proporcionan un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección.
- En comparación con otros buses, un enlace simple es el doble de rápido aproximadamente que el PCI normal.
Características AGP
- Frecuencia de 66 MHz
- Tasa máxima de transferencia: de 264 MB/s para la version 1x, esto le proporciona al bus AGP un mejor rendimiento, en especial cuando se muestran gráficos en 3D de alta complejidad.
- Con la aparición del puerto AGP 4X, su tasa de transferencia alcanzó los 1 GB/s. Esta generación de AGP presentó un consumo de 25 vatios.
- El AGP Pro 8x ofrece una tasa de transferencia de 2 GB/s.Voltaje:
- La versión 1.0 del bus AGP, que funciona con 3.3 voltios, posee un modo 1X que envía 8 bytes cada dos ciclos y un modo 2X que permite transferir 8 bytes por ciclo.
- En 1998, la versión 2.0 del bus AGP presenta el AGP 4X que permite el envío de 16 bytes por ciclo. La versión 2.0 del bus AGP funciona con una tensión de 1.5 voltios y con conectores AGP 2.0 "universales" que pueden funcionar con cualquiera de los dos voltajes.
- La versión 3.0 del bus AGP apareció en 2002 y permite duplicar la velocidad del AGP 2.0 proponiendo un modo AGP 8X.
A partir de 2006, el uso del puerto AGP ha ido disminuyendo con la aparición de PCI-Express, que proporciona mayores prestaciones en cuanto a frecuencia y ancho de banda. Así, los principales fabricantes de tarjetas gráficas, como ATIy nVIDIA, han ido presentando cada vez menos productos para este puerto.
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